Углеводы.Органическая химия.

Средняя Общеобразовательная школа № 20

Презентация на тему:

Выполнила: Поспелова Екатерина ученица 10 класса

2018

Углеводы

Что такое углеводы

Углеводы (сахариды) представляют собой конечные продукты фотосинтеза и являются исходными веществами для биосинтеза других органических соединений. Углеводы – неотъемлемый компонент клеток и тканей любого живого организма, будь-то растение, животное, или человек. Они составляют основное количество органического вещества планеты Земля. Углеводы – довольно обширный класс соединений. Среди них можно встретить вещества различные по свойствам. Благодаря этой особенности, функции углеводов весьма широки.

Источники углеводов

Основные источники углеводов – продукты растительного происхождения. А именно: хлеб, злаки, овощи, фрукты, ягоды. Что касается продуктов животного происхождения, то некоторые из них также богаты на углеводы. Это, в первую очередь, молоко, в котором содержится так называемый молочный сахар. Пищевые продукты могут содержать разные углеводы. Поэтому значение, применение углеводов и их функции очень обширны. В крупах и картофеле есть крахмал – сложный углевод нерастворимый в воде, который расщепляется на простые сахара под действием пищеварительных соков. Во фруктах, овощах и ягодах эти вещества представлены в виде простых сахаров: фруктовый, свекольный, тростниковый, виноградный и так далее. Они растворяются в воде и отлично усваиваются организмом. Сахара, растворимые в воде, быстро всасываются в кровь.

Употребление углеводов

Считается, что основную часть углеводов стоит употреблять в сложной форме, и лишь 20-25% в простой. Это способствует постепенному поступлению сахаров в ткани. Если человек получает с пищей достаточное количество углеводов, они откладываются в печени и мышцах в виде «животного крахмала» гликогена. При недостатке углеводов, запас гликогена расщепляется на глюкозу и используется для нужд организма (питание клеток и тканей). Если организм получает их избыток, они переходят в жировые отложения. Кстати говоря, к углеводам также относят клетчатку, которая необходима для правильного пищеварения.

Углеводы – эссенциальные компоненты рациона, поэтому они не только обусловливают энергетический гомеостат организма, но и участвуют в биосинтезе ряда углеродсодержащих полимеров. За всю жизнь, человек в среднем употребляет порядка 14 тонн этих соединений. Из них примерно 2,5 тонны - в простой форме. Применение белков, жиров, углеводов и их производных в продуктах питания не равномерно. Углеводы – основная часть нашего пищевого рациона. Их потребляют в 4 раза больше, чем белков или жиров. При простом, смешанном рационе питания, около 60% энергии человек получает от углеводов. Их главная задача в организме – давать энергию. Чем больше в жизни человека физических нагрузок, тем больше ему нужно углеводов. При малоподвижном образе жизни потребность в этих веществах уменьшается. Для тех, кто не занимается физическим трудом, суточная потребность в углеводах составляет примерно 400 грамм. Порядка 50-65% углеводов поступают в наш организм с зерновыми продуктами. 15-25% – с сахаром и сахаросодержащими продуктами. Около 10% – с корне- и клубнеплодами. И примерно 5-7% - с фруктами и овощами.

Классификация углеводов

Полисахариды

Дисахариды

Моносахариды

C₁₂H₂₂O₁₁

(С₆Н₁₀О₅)n

сахароза, мальтозы

крахмал, целлюлоза, гликоген, хитин

Пентозы

Гексозы

Рибоза С₆Н₁₀О₅, дезоксирибоза C5H10O4

С₆Н₁₂О₆

глюкоза, фруктоза

Более подробно мне бы хотелось рассмотреть крахмал. Формула крахмала – (С₆Н₁₀О₅)n. Это полисахарид, состоящий из амилозы и амилопектина. Мономером ее является альфа-глюкоза. Крахмал в природе производится растениями в процессе фотосинтеза, но в разных культурах он отличается по структуре, полимеризации и строению цепей. А иногда и по своим свойствам.

Свойства

Физические свойства: Крахмал представляет собой белый аморфный порошок, который не растворяется в холодной воде, но при нагревании равномерно распределяется в жидкости, образуя мутную клейкую субстанцию. Если положить небольшое количество порошка под микроскоп, то можно увидеть, что он состоит из небольших отдельных кристалликов или зерен, которые при сжатии издают характерный скрип. Вкуса и запаха не имеет, температура воспламенения равняется четырёмстам десяти градусам по Цельсию.

Химический свойства:

Структурная формула крахмала представляет собой соединение глюкозных остатков, которые образуют две комбинации – амилозу и амилопектин. Молекулы его могут быть расположены не только линейно, но и разветвленно, что объясняет его зернистую структуру. В горячей воде крахмал набухает и превращается в клейстер, но после добавления сильных кислот гидролизуется и полностью растворяется, вплоть до образования молекул глюкозы. Химическая формула крахмала – С₆Н₁₀О₅, то есть он относится к органическим веществам. Чтобы выявить его наличие в растворе, необходимо добавить в колбу несколько капель йода. Если жидкость поменяет цвет на синий, значит, реакция положительная. Есть и другие качественные реакции. Так, например, крахмал не восстанавливает серебро из его аммиачного раствора и не проделывает то же самое с трехвалентным оксидом меди.

Биосинтез

Крахмал, как уже говорилось выше, синтезируется в растительных клетках в процессе фотосинтеза. Глюкоза соединяется с молекулами воды, в результате этой реакции получается молекула крахмала и кислород. Это вещество является хорошим энергетическим материалом для растений, поэтому они накапливают его на случай возникновения сложных условий жизни. Обычно они хранят его в клубнях (картофель), плодах и семенах (злаковые). Наибольшее количество крахмала находится в зернах риса, на втором месте кукуруза, затем пшеница и только потом – картофель

Пищевое значение

Крахмал, попадая в желудок человека или животного, подвергается воздействию соляной кислоты и распадается на молекулы глюкозы, которые способны усваиваться организмом. В пищевой промышленности он используется для загустения киселей, соусов, различных заправок и так далее. Наиболее распространенными и простыми блюдами, содержащими крахмал, являются хлеб, блины, лапша, каши и многие другие изделия из семян злаковых растений или их производных. Крахмал в неизмененном виде плохо переваривается в желудке и тонком кишечнике. Для его расщепления необходимы бактерии, которые колонизируют толстую кишку. Но даже в таком виде этот продукт может снижать уровень глюкозы в крови, а также образует органические кислоты, необходимые для построения эпителия толстого кишечника. Поэтому для лучшей усваиваемости необходимо термически обрабатывать продукты, содержащие крахмал.

Другое

• Так же, крахмал применяется в производстве бумаги, обоев, картона и другой подобной продукции. Ежегодно выпускаются десятки миллионов метрических тонн целлюлозно-бумажной продукции.

• Пищевая промышленность использует крахмал как загуститель, а также в качестве сырья для получения глюкозы, патоки и этилового спирта. Известно, что это вещество входит в состав колбасных изделий, майонеза, кетчупа и других соусов.

• На текстильном производстве крахмалом обрабатывают ткани, делая их более жесткими и прочными.

• Модифицированный вариант крахмала широко применяется для производства обойного клея. В фармацевтической отрасли его используют в качестве наполнителя для таблетированных форм лекарственных средств. А также для изготовления оболочек капсул и таких растворов, как гемодез, реополиглюкин и других.